基于跨学科知识整合视角的初中生物学教学分析

文摘   2024-11-21 10:30   四川  

文章刊登于《时代教育》杂志2024年7月中旬刊(第14期)

目前初中阶段教学是按照学科分类进行的,难以帮助学生站在不同学科的角度去理解与掌握生物学知识,限制了学生综合素质的发展。随着新课标的不断深入,对初中生物学教学要求显著提高,教师在实际教学过程中应落实跨学科理念,全面整合教材中的知识点,建立起与其他学科之间的紧密联系,为学生构建高效生物学课堂,深化生物学教学内容,丰富学生的学习视野,促进学生全面发展,进而取得良好的教育效果。

在当前社会发展背景下,生物科学以及生物技术迅猛发展,与物理、数学以及其他许多学科之间的知识相互交融,促使生物学教学地位显著提升。为了帮助学生建立起完善的生物学知识体系,教师应当落实跨学科教学理念,引导学生站在不同的角度去思考与分析生物学知识。然而在教学过程中,部分教师的教学内容过于局限,不利于学生全面发展。因此,教师需要创新自身教学理念与手段,结合实际教学内容以及学生的认知规律,不断优化教学设计,实现跨学科知识整合,帮助学生积累更多的经验与生物学知识。

一、跨学科知识整合对初中生物学教学的重要价值与意义

跨学科知识整合可以建立不同学科知识之间的紧密联系,使学生逐渐形成跨学科思维,实现全面发展。在初中生物学教学中,跨学科知识整合能够有效突破以往学科教学的局限性,将学生的生活经验与学习基础融入其中,使学生产生更加深刻的学习体验与感受[1]。下面将针对跨学科知识整合对初中生物学教学的重要价值进行深入分析。

(一)建立起各个学科之间的联系

基于跨学科知识整合视角,生物学教学从以往各个学科独立的教学模式中脱离出来,促使不同学科之间的知识互相交融,使学生认识到生物学教学对其他学科学习的重要性,提升学习的兴趣与热情。

比如,教师在教学生态学知识的过程中,将其与地理、化学相关教学内容整合到一起,可以帮助学生系统地认识与理解生态现象的重要性。通过多元化知识的学习,拓宽了学生的学习视野,使学生更好地掌握生物学科的本质。

(二)促使学科教学更加灵活且具有趣味性

跨学科知识整合过程中能够将多元化的内容联系到一起,使教学更加灵活且具有趣味性。比如在生物学教学的过程中,将物理实验融入其中,使生物学教学不再是简单的知识学习,而是能够帮助学生在实践操作的过程中加深知识理解与认识[2]。在学习“肺与外界气体交换”的过程中,通过注射器活塞活动探究容积和气压的关系,不仅让学生更好地理解胸廓的容积变化和气体进出肺的关系,也对物理学科中气体容积和气压的关系有了初步认识。因此在跨学科知识整合的过程中,整个教学的形式呈现出多样化的特点,对学生综合素质的提升具有积极影响。

(三)促使学科知识的综合运用

跨学科将各个学科知识整合到了一起,帮助学生奠定坚实的基础,进而在遇到问题时能够综合运用。比如在生物学科教学的过程中融入化学相关的内容,教师可以引导学生进一步探索生物体内的化学反应过程,对生命现象有一个全新的认知,促使学生奠定坚实的化学基础,在思考问题的过程中能够灵活运用跨学科思维。

二、跨学科知识整合对初中生物学教学的挑战

新课标背景下,围绕教学内容以及学生的实际情况设计跨学科知识整合,对教师提出了更高的要求。根据当前初中生物学教学设计以及教材内容分析,由于缺少跨学科知识整合的教学资源,需要教师花费大量的时间与精力去寻找适合的跨学科教学资源。在有限的教学时间内,教师应当平衡好生物学知识的传授与跨学科活动的开展,否则容易使教学停留在表面,缺少深入的教育与指导。同时,学生可能对跨学科学习的新颖性与实践性有较高的兴趣,但也可能因为对其他学科的不熟悉或不感兴趣,影响了课堂的参与度,导致教学效果不佳。

为了优化这一现象,教师应不断充实自己的专业知识,提高教学水平,了解学生对生物学知识的理解和应用程度,及时发现当前教学中存在的问题,进而调整教学策略,保证课堂教学质量显著提升[3]。教师在跨学科教学设计过程中,通过设计相应的活动让学生能够将生物学知识与其他学科联系到一起,使学生认识到不同学科之间存在的关系,而这对学生综合素质以及解决问题能力的提升具有积极影响。学生在生物学跨学科整合知识教学的过程中,学习视野得到了一定的拓展,有效激发学生对生物学科的学习兴趣。在此过程中,教师还可以融入社会热点问题,培养学生的道德观念和社会责任感,落实立德树人根本任务,为学生提供良好的学习体验,引导学生在有限的时间内获得更好的学习效果,实现全面发展。

三、跨学科知识整合背景下初中生物学教学的有效策略

(一)建立与语文知识之间的联系,促使学生语言表达能力显著提升

生物学虽然具有一定的理论性以及抽象性,但依然离不开语言的表达以及写作。在完成初中生物学实验探究后,需要学生之间进行良好的交流与互动,总结得出结论。因此,学生需要精准地运用语言进行生物学理论的描述,才能够加深理解,使得后续教学顺利开展。由此可以看出,生物学与语文学科之间存在一定的联系。在初中语文教学中,教师可以锻炼学生进行科学论文的写作,促使学生的表达能力显著提升,为生物学科学习奠定坚实基础[4]

例如,在教学“生物圈中的绿色植物”这一单元知识点时,教师可以在“寄予植物的情怀”这一模块教学的过程中建立起与语文学科之间的紧密联系,引导学生灵活运用自己的写作能力进行生物学科学习。在学习“绿色植物”相关内容时,教师可以组织学生围绕着“猜猜我是谁”这一话题,灵活运用本节课所学的知识,选择自己喜欢的植物进行写作,并在文章中将对应的植物种类、特征以及作用详细介绍出来。完成写作后,学生相互交换作品进行阅读,并且猜出作文中所描写的植物。在整个学习过程中,不但帮助学生深化了生物学课堂所学的知识,学生的科技论文写作能力也得到了良好锻炼,整个教学将会变得更加高效。

(二)建立与数学知识之间的联系,促使学生科学探究能力显著提升

数学作为一门抽象性以及逻辑性较强的学科,在学习的过程中教师将引导学生利用数量关系建立起对事物的清晰认知。初中生刚刚接触生物学科,但是已经具备了一定的数学基础。在教学的过程中,教师可以将生物学问题转化成数学问题,促使学生站在不同的角度去思考,使其思维得到良好启发,以实现深入探究与分析,提升教学质量与效率。

例如,在教学《细菌》一课时,学生在学习过程中对细菌的生殖方式有了一个大致的认识,并没有真正地在脑海中想象过细菌的繁殖速度到底有多快[5]。为了帮助学生理解得更加深刻,教师可以引导学生尝试利用数学公式去计算一定时间内细菌分裂后的数量,促使学生灵活运用数学知识学习。假设细菌初始的个数为P0,第一次分裂产生的细菌为第一代,数量为P1=P0×2;第二次分裂产生的细菌为第二代,数量为P2=P0×22;第n次分裂产生的细菌为第n代,数量为Pn=P0×2n。将生物学问题转化为数学问题,使学生对细菌的快速繁殖产生感性的认识,而学生的科学探究及思维能力也得到了良好的锻炼。

(三)建立与物理知识之间的联系,促使学生加深对概念本质的认识

物理学科的研究与生物学相比更快一些,在一定程度上推动了生物学科的发展。因此,教师在进行生物学概念教学的过程中,可以将物理知识贯穿其中,帮助学生加深理解,感悟知识存在的本质。

例如,在教学《人体对外界环境的感知》一课时,教师可以引导学生灵活运用物理光学仪器动手实践,将眼球成像的过程模拟出来。通过实验学生可以观察到点燃的蜡烛所发出的光线在通过凸透镜后会发生折射,蜡烛也会在另一侧的纸屏上清晰成像。如果把蜡烛挪到较远的位置,纸屏上的像将变得模糊,这时就需要改变凸透镜的曲度确保纸屏上清晰成像。通过“凸透镜成像”实验模拟近视形成的过程,从而让学生对近视的成因有了更直观的认识,能够加深对知识的理解,也能够让学生深刻认识到物理学与生物学之间存在的联系[6]

(四)建立与地理学科之间的联系,帮助学生积累更多知识

生物学科研究的主要方向包括了生命、生物的结构与功能、发展规律多个方面的内容,而这与地理学科中地理空间环境的学习存在紧密的联系。在进行环境地貌研究的过程中需要依靠生物的种类以及数量等相关信息。因此在生物学教学中,教师可以融入地理学科的知识,帮助学生更好地发现生物学本质,促使学生在潜移默化的过程中形成良好的社会责任感。

例如,在教学《呼吸道对空气的处理》一课时,教师讲解“呼吸道能对进入肺内的空气进行处理,但处理能力是有限的”知识点时,可将“雾霾天气”的成因作为切入点,通过引导学生从气象条件(如降水、相对湿度、气压等)、环境污染(如汽车尾气、工业废气排放等)、特殊地理位置因素(地形)等角度对影响雾霾天气的因素进行分析,实现了地理知识和生物学知识交互融合,拓宽学生的学习视野。

(五)与其他知识整合,促使学生形成良好的综合素质

生物学与历史学科知识之间存在紧密的联系,能够帮助学生了解到更多生物学历史,进而学习优秀科学家身上所具有的品质,对学生个人素养的提升有着积极影响。因此,教师需要在生物学教材知识点的基础上不断拓展与延伸,将科学家发现以及解决问题的过程融入其中,以实现教学与育人同时进行,保证学生形成良好的综合素养[7]

除此之外,教师在生物学教学过程中还可以将法律相关内容贯穿到其中。比如在教学《爱护植被,绿化祖国》以及《保护生物的多样性》等内容时,教师应让学生了解国家法律条例,包括《中华人民共和国草原法》《中华人民共和国自然保护区条例》的相关内容,使学生掌握基本的社会常识以及社会职能,进而在生活中能够从自己做起,保护自然环境。

在当前教育事业不断改革与创新的背景下,跨学科理念被运用到初中生物学教学中,促使教师全面创新教学理念与手段,将不同学科知识存在的联系整合到一起,对学生进行全面的教育与指导,让学生从以往学习的局限性中脱离出来,实现全面发展。因此,教师需要深入解读教材中生物学知识点,发现其与语文、数学、物理等学科存在的联系,在这一基础上,为学生构建高效生物学课堂,使学生收获不一样的学习体验。(作者系福建省福州市福州鳌峰学校教师)

注:[1]陈暑君.以跨学科为引领,开阔学生视野——初中生物教学中跨学科教学的有效策略[J].试题与研究,2023(26):182-184.

[2]谢婉婷.新课程背景下的初中生物学STEM课程活动实践研究[D].淮北师范大学,2023.

[3]马西梅.初中生物课堂开展跨学科教学初探[C]//广东省教师继续教育学会.广东省教师继续教育学会教师发展论坛学术研讨会论文集(十六).[出版者不详],2023:5.

[4]徐迪,倪娟.基于生态文明教育的初中生物和地理跨学科教学设计——以“人体中的微塑料”为例[J].中学教学参考,2022(35):81-83+87.

[5]罗毅.核心素养背景下初中生物教学中跨学科知识的整合应用[C]//中国国际科技促进会国际院士联合体工作委员会.课程教育探索学术论坛论文集(三).[出版者不详],2022:4.

[6]杨柳.基于STEAM教育理念的初中生物科学探究能力培养实践研究[D].广西师范大学,2023.

[7]闫会敏.学科知识整合取向下STEM教育理念应用于初中生物实验课堂教学的构建[C]//中国管理科学研究院教育科学研究所.2021教育科学网络研讨会论文集(七).[出版者不详],2021:3.

时代教育论坛
关注教育热点,分享教育智慧,引领教育未来
 最新文章